本实用新型涉及尾气处理技术领域，尤其涉及一种环境友好型新型scr低温催化剂试验装置。
背景技术：
我国能源结构为富煤贫油少气，煤炭仍将长期作为国家战略发展的主要能源结构，目前，我国的能源结构主要是依靠电厂燃煤发电。燃煤是nox、hg0的主要来源，这些污染物不仅会导致雾霾，光化学烟雾等环境问题，而且人类长期暴露于氮氧化物的环境中，将给人类的身心健康带来严重的威胁。
目前，关于nox脱除技术主要有吸附剂法、气相氧化法、湿式氧化法和气固催化氧化法，但其在脱除nox还存在着一定的问题，如制备困难、价格高昂、吸附效率低、易中毒等实际问题，以至于导致脱除效果不明显，脱除效率低的问题。hg2+可以通过湿法烟气脱硫(fgd)设备吸收，而hg0可以通过静电除尘器(eps)和织物过滤器(ff)除去。对于hg0，虽然选择性催化还原(scr)可以去除少量的hg0，但由于hg0在scr的碱性水溶液中的挥发性和溶解性差，大量的hg0仍然会释放到空气中。
为了解决传统脱除nox、hg0的弊端，象征性的采用单原子催化剂(singleatomcatalysts，sacs)。所谓单原子催化剂，即将金属元素以单原子的形态均匀的镶嵌到二维材料石墨烯载体上，以单金属原子为催化活性中心。单原子催化剂中的分散的单个金属原子具有高配位不饱和度，因而使其具有了高催化活性。同时，单原子催化剂催化活性中心单一，反应专一性高，对气体吸附和催化反应具有选择性，可有效避免因副反应和气体竞争吸附导致的催化剂中毒，因而使其具有了潜在的抗中毒性。基于以上表现，石墨烯可以结合单原子催化剂构成石墨烯基单原子催化剂，加入氮的改性从而加强其在催化剂领域的应用。
本实用新型将基于以上研究现状，采用碳基单原子铁催化剂催化氧化nox、hg0，利用单原子催化剂的高催化活性和高选择性的特点，解决当前催化剂活性低和易中毒的问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种环境友好型新型scr低温催化剂试验装置，解决当前催化剂活性低和易中毒的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
本实用新型一种环境友好型新型scr低温催化剂试验装置，包括依次连接在主管路上的固定床和分析仪；所述分析仪管路连接有尾气处理装置；所述主管路上的旁管路连接有所述分析仪，所述固定床未在所述旁管路上；所述主管路连接有氮气瓶和氧气瓶，所述氮气瓶和氧气瓶分别位于不同的管路上，且所述氮气瓶和氧气瓶位于所述固定床的前管路上；所述固定床上设置有石英管，所述石英管内放置有催化剂。
进一步的，主管路上还设置有汞发生器，所述汞发生器与所述固定床串联在一起，且所述氮气瓶中的氮气经过汞发生器，所述氧气瓶中的氧气不经过汞发生器。
进一步的，所述主管路上设置有主路阀门。
进一步的，所述分析仪电连接有计算机。
进一步的，所述旁管路上设置有旁路阀门。
进一步的，所述汞发生器放置在水浴加热装置中。
进一步的，所述主管路和旁管路上均缠绕有伴热带。
进一步的，所述氮气瓶和氧气瓶均放置在配气柜内。
进一步的，所述分析仪包括汞分析仪和烟气分析仪。
与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果：
本实用新型环境友好型新型scr低温催化剂试验装置中催化剂主要布置在锅炉烟道尾部，用于除去烟气中的氮氧化物及汞化物，当烟气通过催化剂时，由于石墨烯具有较大的比表面积，石墨烯会迅速的吸附气体并进行催化氧化反应，主要将难处理的有毒气体氧化成易于除去、易溶于水的气体。总之，该环境友好型新型scr低温催化剂试验装置在处理尾气时，对环境友好，可在低温环境下进行，制备原材料廉价易制备。
附图说明
下面结合附图说明对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型环境友好型新型scr低温催化剂催化氧化hg0试验装置工作流程图；
图2为本实用新型环境友好型新型scr低温催化剂催化氧化no试验装置工作流程图；
附图标记说明：1、氮气瓶；2、氧气瓶；3、旁路阀门；4、催化剂；5伴热带；6、尾气处理装置；7、汞分析仪；8、计算机；9、固定床；10、石英管；11、主路阀门；12、汞发生器。
具体实施方式
如图1所示，一种环境友好型新型scr低温催化剂催化氧化hg0试验装置，包括汞发生器12，所述汞发生器12放置在水浴加热装置中。所述汞发生器12通过主管路依次连接有固定床9和分析仪7，所述主管路上安装有主路阀门11。所述固定床9上安装有石英管10，所述石英管10内放置有催化剂4，石英管10上下用石英棉封堵，石英棉的高度均为20mm。固定床9还连接有温控柜，用于加热。所述分析仪7电连接有计算机8，可将结果直接传递给计算机8。
所述分析仪7管路连接有尾气处理装置6，尾气处理装置6具体为装有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶。所述汞发生器12通过旁管路连接有所述分析仪7，所述旁管路上安装有旁路阀门3。所述汞发生器12管路连接有氮气瓶1，所述氮气瓶1中的氮气经过汞发生器12；所述主管路和旁管路均连接有氧气瓶2，所述氧气瓶2中的氧气经过主管路和旁管路。
所述主管路和旁管路上均缠绕有伴热带5。
所述氮气瓶1和氧气瓶2均放置在配气柜内。
分析仪7包括汞分析仪和烟气分析仪，两种分析仪就不同的试验，进行不同的选择。
hg0催化氧化主要步骤：
第一步，用高精密电子天平称取催化剂0.03g，误差0.0002g，sio2填充物1g，误差0.0050g，将其混合均匀放入固定床9上的石英管10中。混合物的上下用高度均为20mm石英棉封堵。
第二步，对汞发生器12进行水浴加热，水浴温度设置为55℃。将汞发生器12末端至汞分析仪7入口处之间的所有管路缠绕伴热带5，伴热带5温度设置为60℃，充分混合气体在进入汞分析仪7之前不会液化。
第三步，打开配气柜内氮气瓶1的开关，向管路内通入n2，并检查装置的气密性。
第四步，打开温控柜，对固定床9进行加热，设置温度为60℃，调节实验系统的空速(“空速”为单位时间单位体积催化剂处理的气体量，反映的是物料在催化剂床层的停留时间，可较为客观地反应出催化剂活性)为1000ml/min。关闭主路阀门11，打开旁路阀门3，用n2将hg0蒸汽从汞发生器12吹入实验系统管路中，再打开氧气瓶2开关，加入2％的氧气，测量hg的背景值，通过汞分析仪7测量，待计算机8上的示数稳定后，记录实验数值；并将通过烟气分析仪7的气体通过尾气处理装置6处理后排放。
第五步，打开主路阀门11，关闭旁路阀门3，将混合气体通入装有催化剂4的固定床9中，待计算机8上的示数稳定后，计算hg0的氧化率。
第六步，重复上述第四步、四五步，分别将氧气的浓度修订为4％、6％、8％、10％、12％。计算该温度下不同氧气浓度对hg0催化氧化实验的影响。
第七步，调节温控柜，对固定床9进行加热，分别加热到60℃，100℃，150℃，200℃，250℃。探究温度对催化氧化实验的影响。
重复上述实验过程2～3次，保证实验数据的稳定性。
如图2所示，一种环境友好型新型scr低温催化剂催化氧化no试验装置，其具体试验装置与催化氧化hg0试验装置除去汞发生器12装置，其他结构一样，从图中对比即可看出。
no催化氧化主要步骤为：
第一步，用高精密电子天平称取催化剂0.03g，误差0.0002g，sio2填充物1g，误差0.0050g，将其混合均匀放入固定床9内的石英管10中。混合物的上下用石英棉封堵，石英棉的高度均为20mm。
第二步，打开配气柜，控制氮气瓶1通入n2，并检出装置的气密性。
第三步，调节实验系统的空速为400ml/min，no的浓度设置为600ppm，关闭主路阀门11，打开旁路阀门3，打开氧气瓶2，加入6％的氧气，测量no的背景值，通过烟气分析仪测量出口nox的数值，待示数稳定后，记录实验数值；并将通过烟气分析仪的气体排入尾气处理装置6中。
第四步，打开主路阀门11，关闭旁路阀门3，将混合气体通入装有催化剂4的固定床9中，记录nox的数值，并计算no在常温下的氧化率。
第五步，重复上述第三步、第四步，分别将氧气的浓度修订为12％、18％，计算常温下不同氧气浓度对催化氧化实验的影响。
第六步，打开温控柜，对固定床9进行加热，分别加热到50℃，100℃，150℃，200℃，250℃，300℃，探究温度对催化氧化实验的影响。
重复上述实验过程2～3次，保证实验数据的稳定性。
以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
1.一种环境友好型新型scr低温催化剂试验装置，其特征在于：包括依次连接在主管路上的固定床(9)和分析仪(7)；所述分析仪(7)管路连接有尾气处理装置(6)；所述主管路上的旁管路连接有所述分析仪(7)，所述固定床(9)未在所述旁管路上；所述主管路连接有氮气瓶(1)和氧气瓶(2)，所述氮气瓶(1)和氧气瓶(2)分别位于不同的管路上，且所述氮气瓶(1)和氧气瓶(2)位于所述固定床(9)的前管路上；所述固定床(9)上设置有石英管(10)，所述石英管(10)内放置有催化剂(4)。
2.根据权利要求1所述的环境友好型新型scr低温催化剂试验装置，其特征在于：主管路上还设置有汞发生器(12)，所述汞发生器(12)与所述固定床(9)串联在一起，且所述氮气瓶(1)中的氮气经过汞发生器(12)，所述氧气瓶(2)中的氧气不经过汞发生器(12)。
3.根据权利要求1所述的环境友好型新型scr低温催化剂试验装置，其特征在于：所述主管路上设置有主路阀门(11)。
4.根据权利要求1所述的环境友好型新型scr低温催化剂试验装置，其特征在于：所述分析仪(7)电连接有计算机(8)。
5.根据权利要求1所述的环境友好型新型scr低温催化剂试验装置，其特征在于：所述旁管路上设置有旁路阀门(3)。
6.根据权利要求2所述的环境友好型新型scr低温催化剂试验装置，其特征在于：所述汞发生器(12)放置在水浴加热装置中。
7.根据权利要求2所述的环境友好型新型scr低温催化剂试验装置，其特征在于：所述主管路和旁管路上均缠绕有伴热带(5)。
8.根据权利要求1所述的环境友好型新型scr低温催化剂试验装置，其特征在于：所述氮气瓶(1)和氧气瓶(2)均放置在配气柜内。
9.根据权利要求1所述的环境友好型新型scr低温催化剂试验装置，其特征在于：所述分析仪(7)包括汞分析仪和烟气分析仪。
技术总结